1.2.1. Etapas de la mitosis

En 1884, el botánico alemán Edward Adolf Strasburger (1844-1912) describió ordenadamente las etapas de la división nuclear, asignándoles los nombres con los que se conocen hoy en día, excepto el de la última de ellas, la telofase. Las fases de la mitosis son:

1. Profase. En esta etapa la cromatina se condensa, haciéndose visibles al microscopio óptico las dos cromátidas de cada cromosoma. Los nucléolos, por contra, desaparecen. Pero lo más interesante ocurre fuera del núcleo. Allí, durante la interfase, se había producido la duplicación de un centrosoma —con su correspondiente par de centríolos en las células animales— a través de mecanismos poco conocidos (ilustración siguiente). Ahora, en la profase, ambos centrosomas actúan como centros organizadores de microtúbulos (MTOC), que irradian en todas las direcciones.

   
   Separación de los centríolos progenitores (rojo), crecimiento de los centríolos hijos (azul) y migración de los dos centrosomas así formados a los polos de la célula durante la mitosis (fuente: ASH).
   • Unos microtúbulos se extienden entre ambos centrosomas que, así, se “empujan” mutuamente hacia polos opuestos de la célula. Conocidos como microtúbulos polares, acabarán formando una especie de jaula llamada huso mitótico:
     
     
     Esquema del huso mitótico y los distintos tipos de microtúbulos (fuente http://fai.unne.edu.ar).
   • Otros microtúbulos, más cortos, coronan los dos polos y se proyectan hacia la periferia celular, contribuyendo a ubicar el huso mitótico. Por recordar los rayos de un astro se denominaron microtúbulos astrales, y su conjunto, áster.
2. Prometafase. En esta etapa, a menudo considerada como un estadío tardío de la profase, se produce la fragmentación de la envoltura nuclear y, en consecuencia, el nucleoplasma y el citoplasma se mezclan. Los cromosomas, en cambio, permanecen “enjaulados” dentro del huso mitótico, desarrollando en la región del centrómero (que no se debe confundir con el centrosoma) dos complejos, uno por cada cromátida, de más de 45 proteínas llamados cinetocoros. Los cinetocoros son el blanco de una tercera oleada de microtúbulos, calificados de cinetocóricos, que irradian desde los polos. Cada cromosoma acaba uniéndose a dos microtúbulos cinetocóricos opuestos que lo arrastran hacia atrás y hacia delante de forma errática. Por esta razón, la prometafase llegó a ser conocida como la danza de los cromosomas.
3. Metafase. Tras el “tira y afloja” de la prometafase, los centrómeros de los cromosomas acaban alineándose en un plano equidistante de ambos polos que recibe el nombre de placa ecuatorial, de suerte tal que las cromátidas de cada cromosoma quedan mirando hacia polos opuestos. La notable simetría de esta disposición se debe a la presencia en los cinetocoros de proteínas motoras que “tiran” de los cromosomas hacia los polos, mientras que los microtúbulos polares los empujan hacia el ecuador; estas fuerzas opuestas se equilibran cuando el cromosoma se halla en el ecuador del huso, por lo que permanece estacionario allí.
4. Anafase. Esta etapa comienza repentinamente cuando se escinden las proteínas que mantenían unidas a las cromátidas hermanas. Convertidas ahora en cromosomas hermanos, se arrastran hacia los polos del huso gracias al desensamblaje de los microtúbulos en el extremo próximo a los cinetocoros: a medida que los microtúbulos se acortan, los cinetocoros se enganchan inmediatamente a sus nuevos extremos, cada vez más alejados del plano del ecuador.

   Tras el acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos se da el alargamiento de los microtúbulos polares, que empujan a los centrosomas (junto a los cromosomas asociados a ellos) hacia extremos opuestos de la célula; y unas proteínas motoras próximas a la superficie celular tiran de los microtúbulos astrales y arrastran aún más a los centrosomas hacia lo que serán dos células hijas.

5. Telofase. La telofase revierte los “efectos secundarios” producidos en la profase y en la prometafase: alrededor de los dos conjuntos de cromosomas se reconstruyen, por mediación de las laminas, nuevas envolturas nucleares, reaparecen los nucléolos y comienza a dispersarse la cromatina, dejando de distinguirse los cromosomas. Los microtúbulos polares se aproximan y forman haces entre los núcleos hijos (microtúbulos interzonales) que alojan multitud de proteínas necesarias para el acto final que suele suponer la culminación de la mitosis: la citocinesis.

Esquema de la mitosis de una célula animal (arriba) y micrografías de inmunofluorescencia de células en mitosis (abajo); los microtúbulos aparecen en verde, y la cromatina en azul (fuentes: ASH, http://www.wadsworth.org/bms y http://en.wikipedia.org/wiki).